2. Зміст дисципліни

№

п/п

Назва теми і її зміст

Кіл-сть

годин

1

2

3

1

Вступ. Основні поняття в автоматиці.

Об’єкт управління, як складова технологічного процесу. Класифікація технологічних процесів. Види параметрів керування. Вимоги до об’єктів управління. Види і рівні автоматизації. Економічні аспекти автоматизації.

2

2

Класифікація систем автоматизації.

Функції систем автоматизації технологічних процесів. Підготовка технологічних об’єктів до автоматизації. Методика аналізу технологічних об’єктів керування (ТОК). Вибір вхідних, вихідних і керуючих координат ТОК. Аналіз збурень. Принципи класифікації систем автоматизації (СА). Періодичні технологічні процеси як об’єкти автоматичного керування. Вибір критерію керування. Класифікація систем автоматизації за функціональними ознаками. Локальні системи автоматизації: системи автоматичного (СА) вимірювання (САВ); СА контролю (САК); СА сигналізації (САС); системи дистанційного керування (СДК); СА захисту (САЗ); СА блокування (САБ). Системи автоматичного регулювання (САР): стабілізуючі (САР-С); програмні (САР-П); слідкуючі (САР-S); екстримальні (САР-Е); оптимальні (САР-О).

2

3

3.1

Одноконтурні системи регулювання

Регулювання витрати. Динамічні характеристики контурів витрати. Вплив динамічних характеристик регуляторів на контур витрати. Вибір закону регулювання. Особливості впливу D- складової на контур регулювання. Вибір засобів для реалізації контурів регулювання витрати.

2

1

2

3

3.2

Регулювання рівня. Динамічні характеристики технологічних об’єктів регулювання рівня. Вибір закону регулювання. Схеми регулювання рівня в різних технологічних апаратах ( резервуарах, реакторах, барабанних котлоагрегатах, випарних апаратах, ректифікаційних колонах, печах і інших апаратах ). Особливості регулювання сипких матеріалів. Вибір засобів для реалізації контурів регулювання рівня.

2

3.3

Регулювання тиску рідин, пари та газів. Динамічні характеристики технологічних об’єктів регулювання тиску. Вибір закону регулювання. Схеми регулювання тиску в різних технологічних апаратах (реакторах, барабанних котлоагрегатах, випарних апаратах, ректифікаційних колонах, печах і інших апаратах). Вибір засобів для реалізації контурів регулювання тиску.

2

3.4

Регулювання температури. Динамічні властивості об’єктів регулювання температури. Вибір закону регулювання. Схеми регулювання температури в різних технологічних апаратах. Вибір засобів для реалізації контурів регулювання температури.

2

3.5

Регулювання показників якості речовини. Динамічні характеристики технологічних об’єктів регулювання складу. Вибір закону регулювання. Схеми регулювання концентрації рідин та газів в різних технологічних апаратах. Особливості регулювання рН, густини та інших показників. Вибір засобів для реалізації контурів регулювання.

4

4

4.1

Багатоконтурні системи регулювання

Комбіновані системи регулювання (КСР). Умови інваріантності. Умови фізичної реалізованості інваріантних АСР. Технічна реалізація інваріантних АСР

2

1

2

3

4.2

Системи каскадного регулювання (СКР). Структурна схема каскадної АСР. Розрахунок каскадних АСР.

2

4.3

Системи регулювання з додатковим імпульсом за похідною (СРДІ). Особливість таких об’єктів регулювання. Структурна схема АСР із допоміжною похідною. Розрахунок СРДІ.

2

4.4

Регулювання взаємопов’язаних об’єктів.

4.4.1

АСР непов’язаного регулювання. Схеми об’єкта з двома взаємопов’язаними координатами Розрахунок АСР непов’язаного регулювання.

2

4.4.2

Взаємопов’язані системи регулювання (ВСР). Основи побудови системи пов’язаного регулювання. Компенсація впливу внутрішніх перехресних зв’язків ТОК. Структурні схеми і рівняння об’єктів з взаємопов’язаними керуючими параметрами. Структурні схеми автономних АСР.

2

4.5

Системи регулювання співвідношення потоків (СРС). Види та застосування СРС. Функціональна та структурна схеми АСР співвідношення. Коефіцієнт співвідношення. Дослідження та розрахунок СРС.

2

4.6

Адаптивні системи регулювання (АСР) та екстримальні системи регулювання (ЕСР).

4

5

5.1

Розрахунок і синтез систем автоматизації

Вибір структури й оцінка параметрів систем регулювання. Аналіз та взаємозв’язок між параметрами об'єкта Вибір координат керування ТОК. Аналіз статичних зв'язків між вхідними та вихідними координатами. Розрахунок основних параметрів математичних моделей ТОК.

2

5.2

Вибір закону регулювання регулятора. Вибір і обгрунтування параметрів перехідного процесу контура регулювання. Класифікація і види автоматичних регуляторів. Побудова перехідного процесу розрахованої САР. Якість перехідного процесу. Оцінка якості.

2

1

2

3

5.3

Розрахунок настроювань регуляторів. Методи розрахунку настройки регуляторів: експериментальний метод, метод незгасаючих коливань. Оптимальні настроювання регуляторів.

2

Автоматизація типових технологічних процесів

6

6.1

Автоматизація теплових процесів

Автоматизація процесів нагрівання та охолодження.

Фізичні основи нагрівання та охолодження, та їх основні закономірності. Структурні схеми теплообмінної апаратури. Динамічні характеристики теплообмінників. Одноконтурне регулювання. ФСА теплообмінника. Схема регулювання температурою зміною витрати продукту в байпасному трубопроводі. Каскадне та комбіноване регулювання температурою.

4

6.2

Автоматизація печей і топок. Технологічні основи автоматизації трубчастих печей. Технологічні пара-метри, що підлягають контролю. ФСА трубчастої печі конверсії метану. Схема одноконтурного регулювання піччю. Схема каскадної АСР температурою з допоміжною координатою за витратою палива та за температурою над перевальною стінкою. Схема каскадного регулювання парокотельною установкою.

4

6.3

Автоматизація процесів випарювання.

Технологічні основи автоматизації. Схема одно-контурного регулювання випарною установкою. Схема каскадного регулювання випарною установкою. Схема регулювання з допоміжною АСР співвідношення потоків. Схема автоматизації двокорпусної випарної установки.

4

6.4

Автоматизація процесу кристалізації.

Загальні відомості та фізичні основи процесу. Фактори, що впливають на продуктивність та інтенсивність роботи кристалізатора. Принципи побудови ФСА кристалізаторів. Автоматизація кристалізаторів періодичної та безперервної дії.

2

7

7.1

Автоматизація масообмінних процесів

Автоматизація процесу ректифікації.

Фізико-хімічні основи процесу. Схема одноконтурного регулювання ректифікаційною колоною. Схема триконтурного каскадного регулювання концентрацією в кубі колони. Схема регулювання складом цільового компонента за різницею температури кубового залишку та еталонної рідини. Регулювання процесом ректифікації за допомогою систем співвідношення. Перехресне регулювання температури та рівня в кубовій частині колони. Регулювання концентрації основної речовини. Регулювання тиску в колоні. Регулювання ентальпії свіжого розчину. Регулювання процесу відбору проміжної фракції. Автоматичний контроль, сигналізація та системи захисту.

4

7.2

Автоматизація процесу абсорбції.

Фізико-хімічні основи процесу. Схема автоматизації абсорбера конвертованого газу у виробництві аміаку. Схема каскадно-комбінованого регулювання абсорбером. Схема регулювання абсорбером за допомогою АСР співвідношення. Схема регулювання абсорбером при рециклі абсорбенту. Схема автоматичного контролю процесом абсорбції.

4

7.3

Автоматизація процесу адсорбції.

Загальні відомості та фізико-хімічні основи процесу. Схема автоматизації адсорбера з нерухомим шаром. ФСА процесу адсорбції.

2

7.4

Автоматизація процесів сушіння.

Загальні відомості та фізико-хімічні основи процесу. Регулювання барабанного прямоточного сушильного агрегату. Схема регулювання процесом сушіння. Регулювання протиточного сушильного апарата. Схема регулювання протиточного барабанного сушильного апарата.

4

8

8.1

Автоматизація механічних процесів

Автоматизація транспортування твердих матеріалів.

Загальні відомості. Стрічкові, пластинчасті, скребкові, гвинтові, вібраційні транспортери як об’єкти керування. Автоматичний контроль і сигналізація роботи конвеєрного транспорту. Автоматичне керування конвеєрним транспортом. Всмоктуючі і нагнітаючі пневматичні установки транспортування як об’єкти керування. Автоматичне керування пристроями пневматичного транспорту.

2

8.2

Автоматизація процесів подрібнення твердих матеріалів.

Загальні відомості. Автоматичне керування подрібнювачами. ФСА процесу подрібнення.

2

8.3

Автоматизація процесів дозування та змішування твердих матеріалів.

Загальні відомості. Автоматичне керування дозаторами. ФСА процесів дозування та змішування.

2

9

9.1

Автоматизація гідромеханічних процесів

Автоматизація реакторів. Автоматизація процесу змішування рідин.

Принципи керування роботою реакторів. Динамічні та статичні характеристики реакторів. Математичні моделі хімічних реакторів. Регулювання реакторів безперервної дії. Схема каскадного регулювання реактором безперервної дії. Схема регулювання газовим реактором. Регулювання реакторів напівбезперервної дії. Регулювання реакторів періодичної дії. Регулювання трубчастими реакторами.

4

9.2

Автоматизація процесу переміщення рідин.

Загальні відомості та фізичні основи процесу. ФСА процесу переміщення рідини. Регулювання методом дроселювання потоку. Регулювання за допомогою поршневих насосів (компресорів).

2

9.3

Автоматизація процесів відстоювання.

Фізичні основи процесу відстоювання. Швидкість осадження Фактори, що впливають на роботу гребкових відстійників. ФСА гребкових відстійників.

2

9.4

Автоматизація процесів фільтрування.

Загальні відомості. Теорія фільтрування. Особливості роботи нутчфільтрів, фільтрпресів, мішкових фільтрів, дискових вакуум-фільтрів. ФСА фільтрів неперервної дії.

2

9.5

Автоматизація процесів центрифугування.

Загальні відомості. Теорія центрифугування. Неперервні центрифуги, як об’єкти керування. ФСА центрифуги неперервної дії із шнековим розвантаженням. ФСА вертикальної центрифуги з інерційним розвантаженням.

2

9.6

Автоматизація процесів очистки газів.

Загальні відомості та фізичні основи процесу. Відцентрові циклони, рукавні фільтри, скрубери, барботажні пиловловлювачі. Вентурі- як об’єкт керування. Електрофільтри. ФСА процесу мокрої очистки газів та електричної очистки.

2

9.7

Автоматизація процесів очистки стічних вод.

Загальні відомості та фізичні основи процесу. ФСА процесу очистки стічних вод.

2

Всього:

96